专利名称：预防颈椎病的机电控制机构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及颈椎病预防领域，尤其是一种预防颈椎病的机电控制机构。
背景技术：
调查发现，当今颈椎病患者中有大量国家机关和企事业单位职员、公司账务以及长期使用电脑工作的白领。据统计，每天平均使用电脑超过4小时的人中，约有81. 6%的人脊椎有问题，颈椎病已成为“电脑族”的健康杀手，严重影响人们的生活质量和工作效率。《颈椎病》(2005年，刘焰刚、姜光涛著)一书指出长时间低头伏案姿势使颈后部肌肉、韧带处于被牵张状态，当其达到生理耐受需求期(约30分钟)时，机体便会产生疲劳感或酸胀、僵硬、疼痛等不适感。若脖子几个小时都保持同一个姿势，由于得不到足够的休息， 颈椎容易发生错位、椎间盘突出，从而挤压血管和神经。因症状轻微往往未引起人们重视而疏于治疗，长此以往则可继发机械粘连，导致颈肌功能受损，诱发颈椎病。目前治疗颈椎病主要采用按摩推拿或机械牵引。然而，对于上班族而言，挤出时间治疗不太容易且难以坚持，脖子也经不起折腾。市售的牵引机械(如牵引床、充气性牵引器等)都直接接触颈部进行牵张，操作不慎或发生机械故障，可能损伤脆弱的颈椎。目前颈椎病尚无有效治疗手段，一般治标不治本，给病患带来极大的痛苦。因此，提前预防才是有效解决颈椎病问题的最佳途径。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题是提供一种结构简单、使用方便、非接触式且符合人体工程学的预防颈椎病的机电控制机构。为解决上述技术问题采用如下技术方案预防颈椎病的机电控制机构，该机构包括底座、丝杆连接定位机构、减速机、电动机、放大剪叉组、上连接支撑支架和自动控制装置，上连接支撑支架由安装在底座上的放大剪叉组支撑，电动机和放大剪叉组之间由减速机和丝杆连接定位机构连接，自动控制装置控制固定在底座上的电动机。放大剪叉组顶端两侧分别通过滑动轴承铰链和固定铰链连接上连接支撑支架的两侧；放大剪叉组底端一侧通过固定铰链连接底座，放大剪叉组底端另一侧与杠杆铰链连接；杠杆通过两端安装的滚动轴承与底座上的滑道连接。丝杆连接定位机构包括推动丝杆、杠杆、定位轴承座，推动丝杆一端与减速机的齿轮轴连接另一端与设在底座一侧的定位轴承座连接，推动丝杆穿插过放大剪叉组底端的杠杆并与之螺纹连接。上连接支撑支架上设有显示器固定装置，显示器固定装置的长方形固定槽通过调节连接铰链安装在上连接支撑支架的支撑横杆上，长方形固定槽上设有两枚调节螺钉，分别在长方形固定槽的相邻两侧面上。放大剪叉组由两组剪叉组成，它们通过剪叉连杆连接，放大剪叉组的最大伸缩距离为20cm。[0011]自动控制装置包括单片机和限位开关，单片机分别与限位开关和电动机连接，自动控制装置控制该机构以10mm/min的速度升降,升降至两端时停留5分钟。减速机的降速比为10:1，电动机的降速比为130:1。针对电脑族易患颈椎病的问题，发明人依据人体工程学原理，设计了可用于预防颈椎病的机电控制机构。本实用新型与电脑显示器配合使用，通过自动升降显示器让电脑使用者视线随之上下移动，促使其电脑用户自然完成“抬头一低头一抬头”的头部运动。由于该机构的运行速度(10mm/min)、升降距离(20cm)和周期(30分钟)正好契合颈椎生理曲线正常值(12±5mm)和颈椎生理耐受需求期，并且没有直接接触人体，因此对正常使用电脑者无负作用。此外，通过显示器固定装置，可调节电脑显示器的前后摆角和左右偏移，便于依据广大电脑使用者的身高及使用习惯调整显示器使用位置。本实用新型适合于长期使用电脑的人群，既节约时间又可适当锻炼颈椎降低患颈椎病的风险，从而达到预防颈椎病的目的。
图I是本实用新型预防颈椎病的机电控制机构的立体图。图2是本实用新型预防颈椎病的机电控制机构的主视图。图3是本实用新型预防颈椎病的机电控制机构的俯视图。图4是本实用新型预防颈椎病的机电控制机构的右视图。图中1底座，2电动机，3减速机，4推动丝杆，5滚动轴承，6定位轴承座，7限位开关，8滑动轴承铰链，9显示器固定装置，10调节螺钉，11调节连接铰链，12放大剪叉组，13 自动控制装置，14上连接支撑支架，15杠杆，16支撑横杆。
具体实施方式
如图I至图4所示，本实用新型的预防颈椎病的机电控制机构，该机构包括底座I、 丝杆连接定位机构、减速机3(降速比为10:1)、电动机2(降速比为130:1)、放大剪叉组12、 上连接支撑支架14和自动控制装置13，上连接支撑支架14由安装在底座I上的放大剪叉组12支撑，电动机2和放大剪叉组12之间由减速机3和丝杆连接定位机构连接，自动控制装置13控制固定在底座I上的电动机2。放大剪叉组12由两组剪叉组成，它们通过剪叉连杆连接，放大剪叉组12的最大伸缩距离为20cm。放大剪叉组12顶端两侧分别通过滑动轴承铰链8和固定铰链连接上连接支撑支架14的两侧；放大剪叉组12底端一侧通过固定铰链连接底座I，放大剪叉组12底端另一侧与杠杆15铰链连接；杠杆15通过两端安装的滚动轴承5与底座I上的滑道连接。丝杆连接定位机构包括推动丝杆4、杠杆15、定位轴承座6,推动丝杆4 一端与减速机3的齿轮轴连接另一端与设在底座I 一侧的定位轴承座6连接，推动丝杆4穿插过放大剪叉组12底端的杠杆15并与之螺纹连接。上连接支撑支架14上设有显示器固定装置9，显示器固定装置9的长方形固定槽通过调节连接铰链11安装在上连接支撑支架14的支撑横杆16上，长方形固定槽上设有两枚调节螺钉10，分别在长方形固定槽的相邻两侧面上。自动控制装置13包括单片机和限位开关7，单片机分别与限位开关7和电动机2连接。使用前，先将本实用新型的预防颈椎病的机电控制机构放置在桌面，将电脑显示器的支撑杆插入显示器固定装置9的长方形固定槽里，再通过拧紧长方形固定槽上的两枚调节螺钉10实现电脑显示器与上连接支撑支架14的固定连接。然后，根据电脑使用者的身高及使用习惯，通过支撑横杆16上的调节连接铰链11在支撑横杆16上前后摆动和左右移动，从而调整电脑显示器使用位置的前后摆角和左右偏移。使用时，自动控制装置13通过单片机的编程可以自动控制电动机2的工作状态 (正转、反转和停止)，使得电脑显示器随上连接支撑支架14的上下缓慢移动而缓慢地自动提升和下降。具体是电动机2通过减速机3带动推动丝杆4转动(电动机实际转速1300r/ min,而输出转速为10r/min，再通过减速机降速，转速变为lr/min)，推动丝杆4使连接在放大剪叉组12底端的杠杆15通过滚动轴承5在底座I的滑道内做水平方向上的往复运动， 由于放大剪叉组12底端另一侧经固定铰链连接底座1，因而放大剪叉组12将杠杆15的水平运动转换为自身垂直方向的升降运动，带动上顶端的连接支撑支架实现电脑显示器的自动升降。本实用新型采用自动控制装置13控制电脑显示器以10mm/min的速度均匀升降， 上升高度为20cm，上升时间为20分钟，升至顶端或降至底端时停留5分钟(有利于电动机 2散热，延长使用寿命)后再开始工作，从而往复上下运动，让电脑使用者的视线随之上下移动，无需接触人体就能够促使电脑族自然完成“抬头一低头一抬头”的头部运动来实现脖子的前后摆动，从而颈椎得到适当锻炼达到预防颈椎病的目的。
权利要求1.一种预防颈椎病的机电控制机构，其特征在于该机构包括底座、丝杆连接定位机构、 减速机、电动机、放大剪叉组、上连接支撑支架和自动控制装置，上连接支撑支架由安装在底座上的放大剪叉组支撑，电动机和放大剪叉组之间由减速机和丝杆连接定位机构连接， 自动控制装置控制固定在底座上的电动机。
2.根据权利要求I所述的预防颈椎病的机电控制机构，其特征在于所述放大剪叉组顶端两侧分别通过滑动轴承铰链和固定铰链连接上连接支撑支架的两侧，放大剪叉组底端一侧通过固定铰链连接底座，放大剪叉组底端另一侧与杠杆铰链连接；所述杠杆通过两端安装的滚动轴承与底座上的滑道连接。
3.根据权利要求2所述的预防颈椎病的机电控制机构，其特征在于所述丝杆连接定位机构包括推动丝杆、杠杆、定位轴承座，推动丝杆一端与减速机的齿轮轴连接另一端与设在底座一侧的定位轴承座连接，推动丝杆穿插过放大剪叉组底端的杠杆并与之螺纹连接。
4.根据权利要求3所述的预防颈椎病的机电控制机构，其特征在于所述上连接支撑支架上设有显示器固定装置，显示器固定装置的长方形固定槽通过调节连接铰链安装在上连接支撑支架的支撑横杆上，长方形固定槽上设有两枚调节螺钉，分别在长方形固定槽的相邻两侧面上。
5.根据权利要求4所述的预防颈椎病的机电控制机构，其特征在于所述放大剪叉组由两组剪叉组成，它们通过剪叉连杆连接，放大剪叉组的最大伸缩距离为20cm。
6.根据权利要求5所述的预防颈椎病的机电控制机构，其特征在于所述自动控制装置包括单片机和限位开关，单片机分别与限位开关和所述电动机连接，自动控制装置控制该机构以10mm/min的速度升降,升降至两端时停留5分钟。
7.根据权利要求6所述的预防颈椎病的机电控制机构，其特征在于所述减速机的降速比为10:1，所述电动机的降速比为130:1。
专利摘要本实用新型公开了一种预防颈椎病的机电控制机构，该机构包括底座、丝杆连接定位机构、减速机、电动机、放大剪叉组、上连接支撑支架和自动控制装置，上连接支撑支架由安装在底座上的放大剪叉组支撑，电动机和放大剪叉组之间由减速机和丝杆连接定位机构连接，自动控制装置控制固定在底座上的电动机。本实用新型依据人体工程学原理，通过自动升降显示器让电脑使用者视线随之上下移动，无需人机接触即能促使电脑族自然完成“抬头－低头—抬头”的头部运动，从而达到预防颈椎病的目的。此外，通过显示器固定装置，可调节电脑显示器的前后摆角和左右偏移，便于广大电脑使用者依据身高及使用习惯调整显示器使用位置，适合于长期使用电脑的人群。
文档编号F16M11/12GK202349526SQ20112052252
公开日2012年7月25日 申请日期2011年12月14日 优先权日2011年12月14日
发明者吴树亮, 李竞, 覃海英, 郑广平 申请人:广西大学